Перші симптоми: часте відрижка, блювання, екземи, судоми, що виходить від сечі та шкіри запах плісняви. Дитина може бути млявою або, навпаки, гіперактивною. Відстає у психомоторному розвитку, спостерігаються ознаки олігофренії.
При народженні діти з ФКУ I виглядають здоровими, хоча частіше є специфічний хабітус (світле волосся, блакитні очі, суха шкіра). За відсутності своєчасного виявлення та лікування хвороби протягом перших двох місяців життя у них з'являється часте та інтенсивне блювання та підвищена дратівливість.
Рівень фенілкетонурії варіюється в залежності від чисельності населення. У всьому світі середній рівень захворюваності становить близько 1 випадку на 10 000 новонароджених, але при цьому коливається: від 1 на 100 000 новонароджених у Фінляндії аж до 1 випадку на 4000 новонароджених у Туреччині.